При помещении во внешнее электрическое поле диэлектрический материал поляризуется. Плотность заряда в диэлектрическом материале определяется суммой плотностей связанного и свободного заряда, в то время как полная плотность заряда также может быть записана в терминах полного электрического поля. Плотность связанного заряда может быть измерена в терминах поляризации, что приводит к взаимосвязи между электрическим смещением и поляризацией.

Поляризация пропорциональна электрическому полю для линейных диэлектриков. Это вводит новую константу пропорциональности, называемую электрической восприимчивостью, безразмерную величину. Электрическая восприимчивость – это склонность любого материала к поляризации и равна нулю для свободного пространства.

Эти выражения могут быть решены для получения второй константы пропорциональности, или диэлектрической проницаемости материала.

Отношение между диэлектрической проницаемостью материала и проницаемостью свободного пространства дает третью константу пропорциональности, называемую относительной диэлектрической проницаемостью или диэлектрической проницаемостью.

Это та же самая константа пропорциональности, которая дает соотношение между емкостью конденсатора с диэлектрической средой и без нее. Значение диэлектрической проницаемости для свободного пространства равно 1. Наличие диэлектрической среды в конденсаторе всегда увеличивает запас энергии, тем самым увеличивая емкость. Следовательно, диэлектрическая проницаемость для любой среды всегда больше 1.